PAT318 - MSC.Fatigue

1
?????? 1????? ??????? ??????? ????????????? ?
??????????? ?????????
2
(No Transcript)
3
?????????? ? ?????????

• MSC.Software Corporation (??????????
  MacNeal-Schwendler Corporation) ??????????
  ???????????, ???????? ? ?????????? ???????
  ???????????? ???????? ? ??????? ?????????????
  ?????????? ???????? (CAE) c 1963 ????
• MSC.Software ?????????????, ?????????????? ?
  ???????????? ????????? ???????? ???????????,
  ?????? ??????????? ? ?????? ????????
  ?????????????? ????????? ??? ???????????? ???????
  MSC.Nastran, ? ????? ????????? ??? ???????????
  ??????? MSC.Marc ?????? ???????????? ?????????
  ????????? ???? ? ????
• MSC.Nastran
• MSC.Marc
• MSC.Dytran
• MSC.Patran
• MSC.Marc Mentat
• MSC.Adams

• MSC.MVision
• MSC.Fatigue
• MSC.Laminate Modeler
• MSC.SuperForm
• MSC.SuperForge
• ? ??? ?????

4
?????????? ? ????????? (???????????)

• ???????? ??????? ? ??????? MSC.Software
• 1963 ???????? ???????? ???????? ????????
  ???????? ? ???????? ??????????. ???????????
  ?????? ????????? SADSAM (Structural Analysis by
  Digital Simulation of Analog Methods.) ???
  ????????? ???? ???????????????? ????????????
  ???????? MSC - MSC.Nastran.
• 1965 MSC ????????? ? ??????? NASA ?? ??????????
  ???????????????? ???????????? ??????????? ???
  ?????????? ????????. ???????? ????? ???????? ???
  ?????? NASTRAN (NASA Structural Analysis)
• 1965 ?????? ????????????? ? ???????????
  ???????????? (Brown University) ?????? ??????????
  ???????????? ?????????, ?????????????????
  ????????? MARC

5
?????????? ? ????????? (???????????)

• 1971 - ??? ????????? The MARC Analysis Research
  Corporation.
• 1972 MSC ????????? ??????????? ?????? NASTRAN
  MSC.Nastran
• 1972 MARC Corporation ????????? ??????
  ??????????? ?????? ????????? MARC.
• 1994 MSC ???????? PDA Engineering (???????????
  PATRAN) ? ?????????? ?????????? ????????????? ?
  ????????? ?? ????? ??????????? ??????
  ???????-???????????? ??????????? ??????? (CAE ).
• 1999 MSC.Software ??????????? ???????? MARC
  Analysis Research Corporation.

6
MSC ???????????? ????????? ????????

• ??????? ???? ?????????? ????????? ? ????? ???,
  ??????????. ????????? ?????????????
  ?????????????? ????? ????????????
  ?????????????????.
• ???????????? ??????????? ?????????? MSC ? ???????
  ??? ?????? ?????????? ?? ???? ???????? ?
  ?????????? ???? ????????????????? MSC.Software ??
  ????????? 363-06-83, 254-57-10.
• ?? ????????, ????????? ? MSC.Fatigue ????? ?????
  ?????????? ? ??????????? ????????????
• ??????? ????????? ??????? (dmitry.kopanev_at_mscsoftw
  are.com)
• ??????? ???????????? ??????? (dmitri.slezkin_at_mscso
  ftware.com)

7
?????????? ?????

• ???? 1
• ??????? ?????
• ????? MSC.Fatigue Software
• ??????????????? ????????? MSC.Fatigue
• ??????????
• ???? 2
• ??????????????? ????????? MSC.Fatigue
  (???????????)
• ?????? Stress-Life (S-N)
• ?????????????? ??????? ??????????, ???????? ??
  ?????????????
• ?????????? ?? ???????????? S-N ??????
• ???? 3
• ?????? Strain-Life (E-N)
• ????????? ???????? ??????????
• ?????????? ?? E-N ?????

• ???? 3 (???????????)
• ???????? ? ?????? ??????????? ??????????
• ??????????
• ???? 4
• ???? ??????
• ?????????? (LEFM)
• ???????? ??????
• ??????????? ?????? ??????????
• ??????????
• ??????????
• ?????????????? ???????????
• ??????? MSC.Fatigue

8
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• MSC.Fatigue ??? ?????? ?????????? ???
  ??????????????? ?????????????, ????????????
  ?????????? ?? ???????. ???? ???????? ?????????
  ???????? ?????? ???????????????? ????????????? ?
  ????????? ???????????? ?????????? ?
  ??????????????? ?????? ????????? ??????? ??? ??
  ?????? ?????? ?????????? ???????. ????????
  ???????, ???????????? ? MSC.Fatigue
• ????? ??????????? ?????????? ? ??????????????
  ?????? ?????? (S-N)
• ?????? ?????????? ?????? (E-N, ????? ?????????
  ??????????)
• ?????? ???????? ????? ?????? (? ??????????????
  ??????? ???????? ???????? ??????????)
• ?????? ???????? ? ?????? ??????
• ????????? ????????? ??????????? ? ????????
  ?????????? ?????????? (??????????????)
• ???? ?????? ?????????? ? ??????? ??????????
• ???????????? ??????, ?????????????? ???????
  ????????? ? ???????? ???????? ???????????
  ??????????
• ??????????? ?????? ?????????? ? ?????? ???????

9
???????????????? ????????? MSC.FATIGUE

• MSC.Fatigue ????? ????????????? ???????????
  ????????? ???????????, ??????? ??????? ??
  ????????? ??????? ?????????
• ??????? ????????? ????????????
• ?????????, ??????????? ????????????? ?? ?????? ?
  ?????????? ???????
• Analysis Preferences
• ????? ??? ??????????? ????????????
• ???????????? ???????????

10
??????? MSC ? ??????? ?????? ??????????? ???????
MSC
11
??????????????? ????????????
12
??????????? ?????????? ??????? ?????????????? ???
????????? ??????????? ?? ??????? ??????
13
??? ????? ??????????????
14

• ????????????? - ???
• ??????????? ??????????? ???????????????? ????????
  ??? ?????????? ? ??????? ??????-???? ???????
  ???????
• ?????????? ???
• ??????????? ????, ??? ??????????? ?? ?????????? ?
  ??????? ????????? ??????? ???????

15

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  ?????????? ????????????? ????????, ??? ????
  ????????? ??????????? ?????????? ?????? ????
  ??????? ????????? ????????
• ? ?????
• ??????? ?????????? ? ????????????????? ?????
  ?????? ??? ????????? ???????? ???????????
  ???????????? ??????????

16
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17
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  ????? ?????????.
• ????? ????????? ??????? ???? ?????????? ?????????
  ? ? ????? ???????????????? ????????, ??? ????
  ??????? ???????? ?? ?????? ??????.
• ????? ??????? ?????????? ???????????????? ???????
  ? ?????????? ??????? ??????????.
• ??????????? ??????????????? ? ??????????
  ????????? ??????? ?? ????????????? ?????????
  ?????? ?????????? ??????? ? ?????????? ????
  ??????? ?? ????????? ? ????????-?????????????????
  ??????.
• ??????????? ?????, ????? ?????????
  ????????/?????/??? ?????? ??????? ?????????? ???
  ??? ???? ?? ??? ???? ?????.

18
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19
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20
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?????????? ? ????????
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OK?
21
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???????? ??????? ? ???????? ????????????
???????? ? ?????????
22
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??????????? ?????????
?????????? ?????????
??????
?????????
23
??????????????? ????????????? 3- ???????
??????????? ?????????
?????????? ?????????? ??????
??????
?????????? ?????????
??????????? ?????????
?????????? ???????????????? ????????
?????????
24
??????????????? ????????????? 4- ??????? ??
??????
?????????? ?????????? ??????
??????????? ?????????
?????????? ?????????
??????
?????????? ???????????????? ????????
??????????
?????? ???
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??????
???????? ??????????
????????? ? ???????????
25
???????????? ???????? ???????????????? ???????
?????????????
??????????? ??????????????? ??????
??????????????? ?????? ??????????? ??????????? ??
? ??????? ??????
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?????????????
?????? ? ??????????
??????????
??????
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???? ? ?? ???????? ?????????? ???????????
??????
??????
?????????? ?????????? ? ???????? ?????????
???????? ????????
????????????? ????????? ??????????? ??????????
??????????
??????
26
??????????

• ????? ???????, ???????, ?? ????? ??????? ??????
  ?????????? ???????? ?????? ?????????????,
  ??????????
• ????? ??????? ??????? ?????????????? ?????????
  ?????????????.
• ????? ??????????????? ??????????? ???????????,
  ????? ??? ??????????? ? ??????? ???????.
• ???????????? ????? ??????? ? ?????? ?????????
  ???????????.
• ???????????? ????? ??????? ????? ????????? ?
  ??????????, ? ????? ?????????? ????????.

27
??????? ?????????????? ? ?????? ?????????

• ?????????? ?????????? ??????????? (SAFE LIFE)
• ???????????? ?????????????, ????????????
  ??????????? ????????????, ??????????
  ????????????? ???, ????? ???????? ?????? ???
  ?????????, ????? ????????? ??????? ????????????
  ????????? ????????????.
• ????????? ??????????? ?????????? (FAIL SAFE)
• ??????????? ?????????????? ???????????,
  ??????????? ??????????. ?????????? ??????
  ????????? ??? ?????? ??????? ??????????? ????
  ??????????? ? ?????. ?????????? ???????? ??????
  ?????????? ??????????? ??????? ???????????? ??
  ?????????? ? ??????????? ? ??????????? ?????????
  ????????-????????????????? ?????.
• ????????? ???????? ?????????? (DAMAGE TOLERANCE)
• ??????? ?????????????? ??????? ???????????
  ??????????? ????????. ??? ??????????????
  ????????????? ????? ????? ?????? ?? ????????????
  ???????. ?????? ?? ???? ???????? ???????????
  ????????? ????????-????????????????? ?????.

28
??? ??? ???? ??????
??????? ????????? 42 ?????? ??????????? 7
???????
?????? ????????????? ???? ????? ??????
29
????? ??????? ??????? ???????????? ????????? - 1

• 1828 ??????? ?????????? ????????????? ???? ???
  ????????? ??????????? ????????
• 1839 ???????? ?????????? ?????????? ?????? ?
  ????????? ?????. ? ??? ????? ?? ???????? ???????
  ??????????? ?????? ?????????
• 1849 ?????? ??????????? ?????? ??????????????
• 1850 ?????? ?????? ???????? ??????
  ??????????????? ???????????? ????????? ????
  ???????????????? ???????. ?? ??? ?????????
  ??????????? ????????? ???? ? ???????? ???????? ?
  ??????. ??????? ???????? ?????? ????????? ?
  ???????? ??????? ??????? ?????????. ????????
  ????????? ???????? ??????? ?????? ????????,
  ?????????? ????? ????? ?? ??? ????. ??????????
  ?????????????? ???????? ??????????? ??????????, ?
  ????? ?????? ??????? ??????????.

30
????????????? ????????? ?????? ??? ????????????
????????? ???? ???????????????? ??????????
31
????????? ??????????
??? ??? ????????
??? ? ?????????
???????? ?????? ?????? ??????????? ???
???????-?????????? ??????????? ??????????
32
????? ??????? ??????? ???????????? ????????? - 2
1864 ????????? ???????????????? ? ??????????????
?????????? 1886 ????????? ?????? ??????? ?
????????? ????? ??????????? 1903 ?????? ? ??????
??????????? ?????? ?????????????? ? ??????????,
??? ???????? ????????? ???????? ???? ??????????
1910 ???????? ????????? ??????? ????????????
?????????? ? ????????????? 1920 ????????
????????? ??????? ? ??????. ??? ?????? ?????
???????? ????????? ????? ?????, ??????? ???????
???????? ??????????.
33
?????????? ? ???? ?????? ????? 1 ? 2
1 ??
???????????? ?????????? ??? ??????????
???? 1 ???? ???????
???? 2 ???? ???????
34
???????????????? ???? ??????
35
????? ??????? ??????? ???????????? ????????? - 3
1955 ?????? ? ?????? ??????????? ???????
?????????, ??????????? ??????????,
?????????????????, ???????????? ?????????. 1959
????? ? ??????? ??????????? ??????
??????????????? ????? ??? ??????? ???????? ?????
?????? ?????????? ?? ??????? ???????? ????????
?????????? 1961 ??????? ????????? ? ??????????
??????????? ????? ?????? 1961 - ?????? ?????????
????? ??? ?????? ??????-???????????? ?????????? ?
?????????? ? ????????????? 1968 - ???????? ?
???? ??????????? ????? ????????? ????? ???
???????????? ?????? ??????????
36
??????????, ?????????? ?? ?????????? ??
???????????? ?????????
37
????? ??????? ??????? ???????????? ????????? - 4
1982 - ??? ??????? ????????? ??????, ????????
??????? ???????? ??????????? ?????????? ???
4.4 ???????? ????????????? ???????? ??????
(????????? ????????). ????? ????, ????
??????????, ??? ?????? ????? ????????? ?? ?????,
??????? ???????? ???????????? ?????????? 1982 -
nCode International ???????? ???? ????????????
?? ????? ???????????? ??????????? ? ??????? ?
??????? ??????? ????????????? ??????????? 1990 -
????? ???????? MSC.Fatigue ??????????? ?????????
PDA Engineering
38
?????? ??????? ?????????????

• S-N (????? ????????? ?????????????)
• ???????? ??????????? ????????????? ?? ???????????
  ??? ????????? ??????? ??????????
• e-N (????? ??????????? ??????????)
• ???????? ??????????? ????????????? ?? ?????????
  ??????????
• LEFM (????? ?????? ???????? ????? ??????)
• ????????????? ???????? ????? ???????
• ??? ?????? ???????? ?? ???????? ???????

39
Nf Ni Np
????????? ????????????? ??????????
??????? ????
S-N ????????? ??????????
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????????

??????????
(LEFM)
40
S-N ????? - ???????
????????????? ????? . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . ????? ?? ??? ????? . . . . . ? ?????
??????? ??????????? ?????????? ?????????
41
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42
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??? ??????? . . . . . . . ?????? ????? ??????,
??? ? ??? ? ????? ??????? ??????????? ??????????
???????????? ????????????? ??????????
43
??????????? ?????????? ? ????????
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???????????? ? ??????? ????????? ??????????,
?????????? ?????? ?????????? ??? ??? ?????????.
??????? ????? ???????????? ?? ?????????
?????????? ??????????. ??? ????? ????????? ?????
???????? ???????? ????????
-????????? ?. ???? ??????????? ????? ????????,1990
44
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• ???????? ??????, ? ??????? ?????????? ??????????,
  ???????? ??????????? ??????? ??? ??????
• ??????????? ?????????? ?????????? ? ??????????
  ???????????????? ??????. ?? ???? ?????
  ???????????? ????? ????????????? ? ???? ?????????
  ??????????? ??????????? ??????????
• ??? ??? ??????????, ??????? ????????????
  ?????????? ????????? ? ???????? ???????????????
  ???????????? ??????????

45
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• ? ???????? ???????????? ?????????? ??????????
  ???? ?????????? ????????? ???????????? ? ?????? ?
  ??????????? ? ???? ????? ?? ???????????, ???????
  ????????? ? ????????.
• ???????? ???????? ? ???????? ????????? ?????????
  ??????? ??????.
• ????????? ?????? ????????? ? ???????? ??????????
  ?? 1 ?? 10 ??????.

46
?????????? ? ????
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47
?????????? ? ????

• ??????? ???????????? ?????????? ?????????? ?
  ????????? ??????, ??? ???? ??????? ????????? ??
  ???????????????? ???????? ? ????? ?????????? ??
  ??????? ??????? ? ??????-???????????? ??????????
  ? ????? ?????????? ???? ???? ?? ???????
  ??????????.
• ?????????? ????? ?????? ?????????? ????? ??????
• ?????????????? ??? ??????????? ????????? ??
  ?????? ??????
• ???????????? ???????? ? ????????? ????? ??
  ???????????
• ??????????? ???????? ??? ??????????????????
  ??????????
• ??????? ?????
• ??????????, ???????????? ????? ????? ??? ????????
• ???????????? ??????????? ????? ? ???????????

48
???????????? ?????????? ????????????
???????????????

• ?????????? ???????????? ?????? ?? ???? (50-170
  ???)
• ???????????? ????? ??????????????? ?????
  ???????????? ??????, ??????????? ?? ??????
  ??????????? ????????
• ?????????, ??? ????????, ????????????? ???
  ??????, ?? ???? ??????? ?? ??? ????????
• ? ???????? ????????????? (??? ???? ??????????
  ???????? ? ????????) ????? ???? ???????? ??
  ?????? ???????????????? ???? ??????.

49
??????????? ???????

• ?? ?????? ?????? ???? ??????????
• ???????? ???????? ???????????? ??? ?? ???????????
  ???????, ?????????????? ???????? ??????????,
  ?????? ??????? ???????????
• ? ???????? ????????????? ??????????
• ???????? ????????, ???????? ????????,
  ?????????????????? ? ???????????
• ???????????????? ????
• ????? ?????? ???????????? ????????? ?????
  ???????? ???????????? ? ???????????????????, ?
  ????? ?????? ???????????? ??? ?????????? ?????
  ??????. ???????????? ?????????????.

50
??? ???????? ??????????? ??????? ? ???
???????????? ???????????

• ?????????????
• ??????????? ????????????? ?? ??????????? ??????
  ??????
• ?????????
• ?????????? ????????? ?????? ? ????????????
  ?????????, ?????? ???????????? ?? ???????????
  ??????.
• ??????????
• ????????? ?????????? ????????? ????? ???????,
  ????? ???????? ?????? ? ???????? ??????? ??????.
  ????? ??????? ??????????????? ?????? ?????????
  ?????????? ?????.
• ????????
• ????????? ??????????? ? ???????? ????????????
  ?????????? ? ?????? ???????????? ??
  ?????????????????? ?????????? ????????????.

51
?????????????? ??????????? ??????????

• ??????????
• ?????????? ??????????????? ????????
• ?????????? ????
• ?????? ???? ??????
• ???????? ????
• ??? ????? ???????

52
?????????????? ??????????? ??????????

• ???????????
• ??????????? ??????? ??????? ????? ?????
  ???????????
• ??????????? ???????? ?????????? ?? ????? ????
  ???????? ?? ??????????? ???????????? ???????
• ???????????? ????????? ????? ???? ?????
  ??????????????? ?????????, ????? ???? ?
  ???????????? ???????? ?????? ????????
  ??????????????? ????????? ??????? ??? ???? ??????
• ????? ????? ????????? ?????????? ???????????????
  ???????? ????????? ??? ????????????? ????????????
  ???????
• ???? ????? ?????????? ?????? ??????????? ???,
  ????? ???? ?????? ???????? ????????, ??? ????
  ????????? ???????? ?????? ??????? ?? ??????? (??
  ???? ? ??????????? ? ?????????? damage
  tolerant)
• ???, ??? ??? ????????, ?????????? ?????????????
  ??? ???????, ????? ????????? ?????????
  ??????????? ????????? ?????? (? ??????????? ?
  ?????????? fail safe)

53
?????????? ??????????? ???????? ????-????? ??
5-?? ??????
54
?????????? ??????????? ????????

• ??????????, ??????? ?????????? ??? ??????????
  ???????? ? ???????????? ???????????? ???????,
  ????? ???? ????????? ?? ????????? ??????
• ???????? ??????? ??????????
• ???????? ?????????
• ????????????? ?????????? ? ????????? ????????? ?
  ???????? ?????????? ????????????? ????????, ?
  ????? ??????????? ???????? ??????????

55
?????????????? ??? ??????? ? ?????????

• ???????????, ??????????? ??? ??????????? ???????,
  ????? ??????????? ? ??????????????? ???????? ?
  ??? ??????????
• ???? ??? ???? ????? ? ???????? ??????????
• ???? ??? ???? ???? ?????? ?? ?????????
  ??????????
• ?????????? ????????? ???????????? ?????????
• ??????? ????? ??????????? ? ??????????? ??????? ?
  ???, ??? ???? ?????????? ?? ??????, ? ?? ?????,
  ??? ?????? ?????????? ???????? ??????????.

56
??????????????? ?????? ? ??????? ?????????????

• ?????
• ???????? ????????? ?????? ?? ????? ??????????
  ?????? ??? ??????????? ???????????, ?????? ???
  ?????? ?????????? ??? ????????????? ??????????
  ????????? ????? ?????????????.
• ?????? ??????????? ?????? ??????? ?????????????
  ??????????? ? ??????? ??????????, ??????????
  ????????????????? ?????.
• ??? ?????????, ??? ? ?????? ?? ???? ? ???????????
  ?????????? ?????????.
• ?????? ?????????? ??????????? ? ?????? ??????????
  ???????????????? ???????, ????????????? ?????? ?
  ?????????.

57
??? ????????? ???????? ??? ?????????? ????????

• ???????????? ??????? ? ??????????
• ????????????? ???????????? ?????????? ??????????
• ????????? ?????????????? ??????????/??????????
  ?????????? ? ???????
• ????????????? ????????????????? ???????
• ?????? ????????? ????? ???????????? ???????????
  ???????

58
??? ?????? ?????????? ? ???????????

• ????????? ????????? ?????????? ?????????
• ???????? ??????? ?????????
• ????????? ??????? ? ?????? ??????? ??? ?
  ????????????????? ????????
• ??????? ? ?????????? ?????????

59
????????? ???????? ??????? ? ?????? ????????
????????? ???????, ?? ????????? ?? ???????, ??
???????.
-????????? ??? ???? ??????????? ???????????,1990